一种氢气浓度测量方法及系统技术方案

本申请涉及气体浓度检测的技术领域，尤其涉及一种氢气浓度测量方法及系统。本申请通过数据采集电路采集经过放大的电信号，并转化为数字信号，其中，数据采集电路对完整光谱信号的采样频率大于等于5KHz,并且对完整光谱信号的每个采样点的采样精度大于等于20比特，从而实现对光谱信号的高速高精度采集，由于采样频率大于等于5KHz，采样频率高于大部分环境噪声的频率范围，因此能够在原位测量应用场景中减少大部分环境噪声的干扰，同时每个采样点的采样精度大于等于20比特，能够满足氢气检测精度的要求。的要求。的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种氢气浓度测量方法及系统


[0001]本申请涉及气体浓度检测的
，尤其是涉及一种光学型氢气浓度测量方法及系统。

技术介绍

[0002]氢气具有燃烧效率高、产物无污染等特点，是世界各国新能源发展和布局的重要选择之一。氢气也是一种十分重要的工业原料，广泛应用于石油、化工、冶金、电子、有机合成、航空航天工业等领域。
[0003]氢气由于自身分子结构的特点，在生产、储存和运输过程中都容易发生泄漏，其与空气混合体积比达到4%~75%时，可形成爆炸性混合物，遇到火源即可引发爆炸，造成安全事故。因此，根据氢气使用安全的要求，必须对其使用环境中的氢气含量进行连续监测，一旦发现泄漏需快速响应并报警，确保设施和人员安全。
[0004]与其他测量原理对比，光学型氢气分析仪具有灵敏度高、响应时间快、维护量低等特点，而且可用于防爆场景。
[0005]然而，激光气体分析仪在原位在线应用场景中，会受到工艺环境中的粉尘、水蒸气和气流等的干扰，很难满足对氢气气体浓度的检测精度，对此情况有待进一步改善。

技术实现思路
r/>[0006]为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氢气浓度测量方法，其特征在于，包括如下步骤：以激光器为光源，采用激光器驱动电路通过电流驱动所述激光器发出波长被调制的测量光束；通过温度控制电路调节激光器的温度，以使激光器输出光束的中心波长稳定；将准直后的测量光束输入气池，透过气池的测量光束在会聚后通过探测器接收，并转化为电信号；在将所述电信号放大之后，通过数据采集电路接收放大后的电信号，并转换为数字信号，其中，所述数据采集电路对完整光谱信号的采样频率大于等于5KHz，且每个采样点的采样精度大于等于20比特；采用信号处理电路接收所述数字信号，并进行数字信号调理和浓度计算。2.根据权利要求1所述的一种氢气浓度测量方法，其特征在于：所述数据采集电路包括ADC模数转换器、CPLD逻辑器件和MCU控制器，所述ADC模数转换器的采样频率大于等于2.5MHz，所述CPLD逻辑器件连接在所述ADC模数转换器和所述MCU控制器之间，所述CPLD逻辑器件接收所述MCU控制器输出的多个控制信号，并将所述多个控制信号并行输出到所述ADC模数转换器。3.根据权利要求1所述的一种氢气浓度测量方法，其特征在于，所述通过数据采集电路接收放大后的电信号，并转换为数字信号的过程中，包括：采用ADC模数转换器接收所述电信号，并转化为数字信号；采用CPLD逻辑器件对所述ADC模数转换器进行控制、接收转化后的数字信号，并对接收到的数字信号进行错误筛选和格式处理；采用MCU控制器接收经过错误筛选和格式处理的数字信号，并对接收到的数字信号进行计算和处理，其中，MCU控制器控制ADC模数转换器和CPLD逻辑器件工作，包括对CPLD逻辑器件和ADC模数转换器输出统一的时钟控制信号。4.根据权利要求3所述的一种氢气浓度测量方法，其特征在于，所述对接收到的数字信号进行错误筛选和格式处理的过程中，包括如下步骤：采用CPLD逻辑器件接收ADC模数转换器发送的采集数据，并对所述采集数据有效位进行判断；在判断采集数据无效的情况下，将采集数据清零；在判断采集数据有效的情况下，对采集数据进行移位、补码并输出至MCU控制器。5.根据权利要求1所述的一种氢气浓度测量方法，其特征在于：所述数据采集电路对完整光谱信号的采样点数量大于等于500个。6.根据权利要求1
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5中任一项所述的一种氢气浓...

【专利技术属性】
技术研发人员：王俊杨，王曜，
申请(专利权)人：一念传感科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：